Clever Geek Handbook

Maison intelligente. Début

Bonjour Giktayms!
Mon intérêt pour les «maisons intelligentes» est apparu lors de mes études à l'université, en 2004, alors que je n'étais pas intéressé par les sujets de thèses proposés par le département. Et un ami et moi avons proposé au chef de département notre thème: «Développement du complexe logiciel et matériel« Smart Home »».

Dire que je connaissais trop peu les maisons intelligentes, c'était ne rien dire.
J'ai été attiré par le nom même de "Smart Home". Pour moi, c'était une sorte de mystère, quelque chose de magique.

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Assemblé pendant la thèse, notre «maison intelligente» en savait peu:
  • Détection d'entrée dans l'appartement / maison en mode sécurité.
  • Contrôle de l'éclairage en mode semi-automatique (les lectures des capteurs de mouvement, l'heure du jour et les modèles prédéfinis ont été pris en compte).
  • Détermination des fuites d'eau dans la salle de bain et dans la cuisine.
  • .
  • ( , , 220).

Nous avons développé tous les appareils qui collectent les informations des capteurs et contrôlent également les actionneurs. Les données des capteurs, leur traitement et le contrôle des actionneurs sont tombés sur les épaules d'un programme écrit en Delphi. Je n'ai pas entendu parler de programmes qui aident à concevoir et à tracer des cartes de circuits imprimés.

Il a peint des circuits imprimés à la main avec un marqueur en cuivre. À propos de LUT (technologie laser-fer) ne savait rien.
Les modules que nous avons collectés pour le stand de démonstration de notre travail de fin d'études, je conserve soigneusement comme souvenir de nos efforts.

Depuis lors, beaucoup d'eau a coulé. Nous avons passé en revue diverses technologies et protocoles de communication. Nous nous sommes familiarisés avec des solutions toutes faites pour gérer une «maison intelligente». Mais finalement, ils ont décidé de développer eux-mêmes les contrôleurs pour construire un complexe matériel-logiciel.

Dans ce blog, nous voulons partager avec les lecteurs des informations utiles sur le développement de nos modules, parler des "pièges" émergents, rendre compte des résultats du travail et, bien sûr, recevoir des commentaires sous forme de commentaires sur les articles.

Aujourd'hui, je vais parler un peu de la façon dont tout a commencé et, dans les articles suivants, je mettrai progressivement à jour les informations sur l'état actuel de nos affaires.

Du moment où j'ai obtenu mon diplôme universitaire jusqu'en 2010, je me suis lancé tête baissée dans l'emploi principal et je ne pouvais pas faire de «maison intelligente».
Pour être honnête, le travail n'était pas un obstacle, juste dans ma tête il y avait beaucoup d'idées qui n'étaient pas encore formées en une seule vision.

2010
Dans un premier temps, nous avons décidé que le microcontrôleur ATmega8 serait l'élément principal, le «cerveau» de nos appareils.
Il est réalisé à l'aide de la technologie CMOS, 8 bits, basée sur l'architecture RISC AVR, consomme des microcourants. En un cycle, après une instruction complète, il atteint une performance de 1 MIPS par MHz, vous permettant d'atteindre le rapport optimal de performance à la consommation d'énergie.
Un riche ensemble de périphériques intégrés. Il s'est arrangé pour nous tous. Nous avons commandé immédiatement 70 pièces:

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Communication entre les appareils, il a été décidé de le faire via RS485.
Pour les expériences, ils ont assemblé une simple écharpe: ATmega8 + SN75176. J'ai déjà étudié le logiciel de conception de PCB et la méthode LUT.

ATmega8 + SN75176
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2011-2012
Les expériences avec RS485 se sont déroulées avec plus ou moins de succès. Quelque chose a fonctionné tout de suite, d'autres appareils ont constamment attrapé des collisions dans le bus.

Souffrant suffisamment, nous nous sommes assis pour réfléchir. Après quelques mois d'expérimentation de divers protocoles, nous avons décidé de nous attarder sur Ethernet. Puisque nous avons initialement conçu l'architecture modulaire de notre «maison intelligente» et le contrôle combiné (il est très difficile de construire un système à sécurité intégrée en utilisant uniquement une approche centralisée ou, inversement, décentralisée), le premier appareil qui a été construit était le contrôleur Ethernet que nous avions prévu installer dans chacun de nos "appareils", comme les cartes réseau dans les ordinateurs.

PCB fabriqué avec LUT
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Après avoir essayé et testé, nous avons commandé la fabrication de circuits imprimés à l'usine, et l'assemblage a été effectué manuellement.
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Carte module Ethernet.

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Module Ethernet dans le contrôleur de bande LED

Dans le cadre du passage à Ethernet, nous avons également dû changer le microcontrôleur installé dans nos appareils. Nous utilisons actuellement ATmega328.

TCP / IP est utilisé comme réseau et protocole de transport pour échanger des informations entre différents modules. Les données sont transmises via le protocole de couche application HTTP, qui nous permet d'effectuer la configuration initiale de nos appareils à l'aide d'un navigateur normal en utilisant n'importe quel appareil (ordinateur portable, tablette, téléphone mobile).
Ainsi, vous pouvez gérer des appareils à partir de n'importe quel programme écrit dans n'importe quel langage de programmation moderne, à partir de nos autres appareils équipés d'un module Ethernet, ainsi qu'à partir de tout «appareil» supporté par la formation et l'envoi de requêtes HTTP.

Pour le moment, nous nous préoccupons du chiffrement du trafic et de la prise en charge du protocole HTTPS.

Dans les articles suivants, je parlerai de nos appareils pour:

Merci de votre attention!

Tous avec la Journée internationale des amis!

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